Устройство для измерения напряжений в элементах опорно- двигательного аппарата

 

Использование: в медицине для измерения напряжений в элементах опорно-двигательного аппарата. Сущность: устройство содержит полую иглу, в нижней части которой имеются окна с мембранами. В верхней части установлен с возможностью взаимодействия со световым датчиком поршень. Игла снабжена каналом в виде отводной трубки. Трубка снабжена элементом регулировки давления. Поршень имеет герметизирующую прокладку. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к травматологии, ортопедии и нейрохируpгии.

Известен ряд устройств для измерения внутридискового давления. К их числу относится, например, зонд-игла для измерения давления в межпозвонковых дисках [1] , содержащая полупроводниковые тензорезисторы, соединенные с упругими чувствительными элементами, смонтированными в корпусе инъекционной иглы.

Однако это устройство, помимо сложности в эксплуатации, не обеспечивает возможности проверки на герметичность погружаемой части иглы, что требует особых условий стерилизации.

Наиболее близким у предполагаемому по своему техническому решению является устройство, принятое за прототип, содержащее люеровскую иглу с окончатым отверстием и запаянным концом, причем на окно надевается полиэтиленовая трубочка, служащая мембраной [2] .

Однако это устройство не обеспечивает высокую точность исследований как в статике, так и в динамике.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что игла снабжена каналом в виде отводной трубки, расположенной в верхней ее частиц, при этом трубка снабжена элементом регулировки давления, а поршень снабжен герметизирующей прокладкой.

Выполнение погружаемой части устройства герметичной обеспечивает простоту и надежность стерилизации устройства. Наличие в нижней части иглы окон с барочувствительными мембранами определяет поступление механического возмущения в виде повышенного давления на поршень, установленный с возможностью взаимодействия со световым микроизгибным датчиком. Канал в виде отводной трубки, расположенной в верхней части иглы и снабженной элементом регулировки давления, обеспечивает контроль герметизма погружаемой части иглы и устройства в целом. Кроме того, канал позволяет создавать в полости устройства изначальное давление, адекватное диапазону измеряемых напряжений, что исключает большие значения откликов датчика, при которых их характеристика может быть нелинейной.

Устройство содержит полую иглу 1 с закрытыми барочувствительными мембранами окнами 2 в нижней части ее. В верхней части иглы 1 установлен поршень 3 с герметизирующей прокладкой 4 по его окружности. Поршень 3 жестко соединен посредством стержня 5 с нижней подвижной профильной пластиной 6 световолоконного датчика 7 с амплитудной модуляцией. Нижняя профильная пластина 6 подвижно установлена в скобе 8, имеющей пазы 9, которые предотвращают ротацию пластины 6 при перемещениях в скобе 8, соответствующих перемещениям поршня 3 в просвете иглы 1. В верхней части скобы 8, фиксированной на конце иглы 1, установлена верхняя профильная пластина 10 световолоконного датчика 7. Между неподвижной профильной пластиной 10 и подвижной 6 расположен волоконный светодиод 11. В верхней части иглы 1 размещен канал в виде отводной трубки 12 с элементом регулировки давления 13.

Устройство используют следующим образом.

Предварительно производят тарирование устройства общепринятым способом. После введения погружаемой части устройства в исследуемый объект опорно-двигательного аппарата, например в ядро межпозвонкового диска, регистрируют отклик датчика 7 на устройстве индикации (не указан). Поступающее механическое возмущение в виде повышения давления на поршень 3 передается на нижнюю профильную пластину 6, что приводит к деформации волоконного световода 11 при взаимодействии с неподвижно закрепленной в скобке 8 верхней профильной пластиной 10 оптического датчика 7. При больших значениях отклика дозированно (например, с использованием ресивера) производится сброс избыточного в полости иглы 1 давления через элемент регулировки давления 13. Остаточное в полости иглы 1 давление, адекватное диапазону измеряемых напряжений, исключает большие значения откликов оптического датчика 7. Таким образом предотвращается нелинейный характер измерений при относительно высокой чувствительности оптического датчика 7.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность исследования напряжений не только в ядре межпозвонкового диска в норме и патологии в статике и динамике, но и в других анатомических образованиях, например в мягких тканях конечностей при компрессионно-дистракционном остеосинтезе, что позволяет проводить те или иные манипуляции аппаратом в рамках физиологических особенностей тканей и т. д.

Предлагаемое устройство для измерения напряжений в элементах опорно-двигательного аппарата может применяться как в клинике, так и при экспериментальных исследованиях.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащее полую иглу, в нижней части которой имеются окна с мембранами, а в верхней - поршень, установленный с возможностью взаимодействия со световым датчиком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, игла снабжена каналом в виде отводной трубки, расположенной в верхней ее части, при этом трубка снабжена элементом регулировки давления, а поршень снабжен герметизирующей прокладкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3